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IEschine zum Falten und Flachlegen von Faltschach-
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telzus chn itten Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Falten und
Flachlegen von Faltschachtelzuschnitten, mit einer Zuführstation und einer daran
anschließenden Faltstation, wobei die Übergabe der vereinzelten Faltschachtelzuschnitte
mittels parallel laufender Riemen triebe erfolgt.
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Bei den bisher bekannten Faltschachtel- Klebemaschinen werden jeweils
in zwei oder mehreren Riemenpasren die umzubiegenden Seiten der Faltscbachtelzuschnitte
eingeklemmt und durch die Verschränkung von äußeren Riemen, die durch einc Vielzahl
von Rollen geftihrt sind, auf der Rückseite der Faltschachtelzuschnitte der Faltvorgang
beim Durchlauf der Faltschachtelzuschnitte
durch die Paltstation
ausgelöst.
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Durch die individuelle Einstellung der die äußeren Riemen fiihrenden
Rollen wird die Faltung und der Geradlauf der Faltsohachtelzuschnitte eingestellt.
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Diese relativ aufwendige Konstruktion mit einer Vielzahl von rollengeführten
Riemenpaaren wird denheutigen Anforderungen aus einer Vielzahl von Gründen nicht
mehr gerecht: In weiten Anwendungsgebieten, insbesondere in technisch unterentwickelten
Ländern,sinken die Losgrößen von Faltschachtelzuschnitten eines bestimmten Formats,
das heißt, die Verarbeitung von kleineren Serien bekommt immer größere wirtschaftliche
Bedeutung.
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Da es sich bei den bekannten Maschinen um aufwendige Konstruktionen
handelt, ist es erforderlich, die ischine auf das jeweils folgende Baltschachtelformat
immer wieder umzustellen bzw. neu einzustellen, eine Tätigkeit; die infolge der
dabei erforderlichen Präzision Facharbeiterkräfte erfordert und die außerdem einen
beträchtlichen Zeitaufwand fiu dieUmrüstung mit sich bringt, Erfahrungswerte zeigen
eine Umrüstzeit von 30 Minuten bis 3 Stunden je' nach Typ der r'Iaschine.
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Nun sind Facharbeiterkräfte trotz der heutigen wirtschaftlichen Situation
mit einer hohen Arbeitslosenzahl im Inland nur schwer zu bekommen, im Ausland, vor
allem in den Entwicklungsländern, stehen qualifizierte Facharbeiter für die Bedienung
und Umrüstung der bekannten Maschinen ohnehin nicht zur Verfügung.
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Dies zusammen bedeutet, daß der Einsatzbereich der bekannten Maschinen
infolge des Iiangels an Facharbeiterkräften begrenzt ist, und daß andererseits bei
sinkender Serienzahl der einzelnen Faltschachtelformate ein wachsender Prozentsatz
der Betriebsdauer der Maschine auf die Umrüstzeiten entfällt. Da diese Umrüstzeiten
in der Gesamtbetriebsdauer der IIaschlne kalkulatorisch erfaßt werden miissen, bedeutet
dies pro verarbeiteten Faltsohachtelzuschnitt innerhalb einer Serie einen steigenden
Kostenanteil und damit insgesamt eine sinkende Produktivität.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Faltstation der bekannten
Baltschachtel- Klebemaschinen konstruktiv derart zu vereinfachen, daß Bedienung,
Wartung und Umrüstung auf verschiedene Faltschachtelformate schneller und auch durch
TIilSskräfte ausführt werden kann.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Faltstation einen
den Faltschachtelzuscnitt von oben und unten erfassenden, zentralen oberen und unteren
Förderriemen sowie zwei parallel beidseitig der zentralen Förderriemen laufende,
in Förderrichtung verschränkte, die abzufaltenden Abschnitte des Faltschaohtelzuschnitts
untergreifende Faltriemen aufweist.
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Das Grundprinzip der Erfindung besteht also darin, weitgehend auf
aufwendige Rollen-Riemenftihrungen zu verzichten und diese zumindest teilweise durch
konstruktiv einfachere, feststehende Elemente zu ersetzen. Die erfindungsgemässe
Maschine benötigt lediglich noch 4 Riemen, von denen das zentrale Förderriemenpaar
zum lagegerechten Alten und zum Transport des Faltschachtelzuschnittes durch die
Faltstation dient, und die beidseitig angeordneten,
verschränkt
laufenden Faltriemen die Umbiegung der seitlichen, abzufaltenden Abschnitte des
Faltschachtelzuschnittes beim Durchlaufen der Faltstation ausführen.
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Diese konstruktiven Vereinfachungen ermöglichen eine ITerstellung
zu etwa 50 % des Preises vergleichbarer Faltschachtel- Klebemaschinen gleicher Leistung.
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Die Einstellung bzw. Umrüstung der neuen Maschine besteht im wesentlichen
lediglich in der seitlichen Neuorientierung der Faltriemen sowie gegebenenfalls
in der Einjustierung des Abstandes des oberen und unteren Förderriemens entsprechend
der Dicke des zu verarbeitenden Zuschnittmaterials.
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Versuche haben ergeben, daß Umstellzeiten vonmaximal 10 Minuten für
eine derartige Maschine realistisch sind.
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Die Vereinfachung der Maschine wird auch durch eine wesentlich kompaktere
Bauweise durch eine lourzere Faltstrecke erreicht.
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Wie oben geschildert, ist diese Maschine auch durch ungelernte Erctfte
nach kurzer Einarbeitungszeit leicht zu bedienen, umzurüsten und zu warten, sodaß
sich vergrößerte Einsatzmöglichkeiten sowohl im Inland als auch im Ausland unter
Schaffung neuer Arbeitsplätze ergeben können.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der neuen SEschine sieht vor, daß
parallel zu den Faltriemen zumindest auf einem Teil der Lange der Faltstation die
Faltschachtelzuschnitte von oben beaufschlagende Paltschwerter so positioniert sind,
daß die Faltkanten
der Faltschachtelzuschnitte zwischen den Faltriemen
und dem Faltschwert gehalten sind.
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Dies ermöglicht auch bei Paltschachtelzuschnitten mit nicht ausreichend
vorgebrochener Faltkante eine einwandfreie Verarbeitung, da die Faltschwerter die
Faltkante "festhalten", so daß eine einwandfreie Einleitung des Umbiegvorganges
der seitlichen Abschnitte der Faltschachtelzuschnitte ohne zusirtzliche Führungselemente
in Form von rollengestützten Riemen wie beim Stand der Technik erforderlich ist.
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Auch dies bedeutet eine zusätzliche konstruktive Vereinfachung und
ermöglicht den Verzicht auf Vorbrecheinrichtungen zur Erzeugung einer definierten
Faltkante. Dadurch wird auch eine weitere Verkürzung und damit Verbilligung der
Faltatation erreicht.
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Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Faltriemen einen
konstanten Verschränkungszuwachs pro Längeneinheit in Förderrichtung aufweisen und
durch Führungableche riiokseitig abgesttltzt sind.
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Im Gegensatz zur bisherigen Technik, die Faltriemen mit variablem
Verschränkungszuwachs pro Iiängeneinheit durch entsprechend geneigte Führungsrollen
zu führen, bedient sich diese Ausführungsform einfacherer Führungselemente, die
im wesentlichen aus jeweils 2 Umlenkrollen am Anfang und Ende des Faltriemens bestehen,
wodurch sich der konstante Verschränkungszuwachs ergibt, sowie stationär an der
Rückseite der Faltriemen angeordneter Führungsbleche, die den Faltriemen nach hinten
abstützen, so daß dieser unter dem Druck des abzubiegenden Teils des Paltschachtelzuschnitts
nicht nachgeben bzw. ausweichen kann.
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Vorteilhafterweise sind die Führungsbleche so geführt, daß sie denselben
Verschränkungs.zuwachs pro Längeneinheit wie die Faltriemen haben, so daß im unbelasteten
Zustand keine Kraftwechselwirkung zwischen den Faltriemen und den Führungsblechen
auftritt.
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Dieses Merkmal bedeutet, daß der Verlauf der Faltriemen und deren
Verschränkung ausschließlich durch die Neigungswinkel der Achsen ihrer beiden anfangs-
und endseitigen Umlenkrollen bestimmt ist. Diese Eigenschaft ist dabei vollkommen
materialunabhängig , man kann daher sowohl mit Faltriemen aus Gummimaterial, genausogut
aber auch mit Paltriemen aus Stahl arbeiten.
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Bei den bekannten Faltschachtel- Klebemaschinen bewirkte die Förderung
und Unterstützung des Faltriemens mit mehreren Rollen und deren Fuhrung mit einem
variablen Verschränkungszuwachs pro chs pro Längeneinheit eine unterschiedliche
Beanspruchung des Faltriemens über die Länge der Faltstation, was einerseits zu
Bereichen erhöhter Dehnbeanspruchung und andererseits zu Bereichen geringerer Beanspruchung
und damit unter Umständen zum früheren Verschleiß der Faltriemen führte.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die einzelnen
Fördereinrichtungen und die Faltschwerter zur Anpassung an verschiedene Materialdicken
der Faltschachtelzuschnitte und zur Anpassung an verschiedene Faltschachtelformate
sowohl in der Höhe als auch horizontal verstellbar sind.
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Vorteilhafterweise wird dabei der Faltschachtelzuschnitt dem zentralen
Förderriemenpaar in seiner Schwerpunktslinie zugeführt, das heißt, die Längsachse
des zentralen Förderriemenpaars verläuft durch den Schwerpunkt der zugeführten Faltschachtelzuschnitte.
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Dies ermöglicht einerseits eine einwandfreie Fiihrung der Faltachachtelzuschnitte
durch die Klemmwirkung der beiden zentralen Förderriemen, andererseits ist es zur
Umrüstung dann lediglich noch erforderlich, die Faltriemen mit den Führungsblechen
und den Faltschwertern seitlich so zu verstellen, daß sie in der Verlängerung der
Faltlinien der zugeführten Faltschachtelzuschnitte liegen. Dies kann in einfacher,
bekannter Weise durch über Handräder bedienbare Schneckengetriebe, Kolben oder ähnliches
durchgeführt werden.
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Die erfindungsgemässe Maschine lässt sich in bekannter Weise mit üblichen
Zuführeinrichtungen, Beimwalzen, nachgeschalteten Preßvorrichtungen oder auch Zähl-und
Stapeleinrichtungen kombinieren.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von schematischen
Darstellungen niihor erlutert. Er zeigen: Figur 1 a : zwei Querschnittsdarstellungen
der /1; der wesentlichen Bauteile der erfindungsgemässen Maschine mit einem Faltschachtelzuschnitt
in der Position x-x bzw.y-y der Figur 2, Figur 2 : eine Aufsicht auf die Arbeitsebene
der erfindungsgemissen Maschine mit zwei durchlaufenden Faltschachtelzuschnitten,
Figur 3 : eine Prinzipdarstellung des Verlaufs des oberen und unteren Förderriemens
in der Achse z-z der Figur 2.
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In den Figuren sind nur die konstruktiv neuen und erfindungswesentlichen
Bauteile einer Maschine zum Falten und Flachlegen von Faltschachtelzuschnitten dargestellt,
die übrigen Bauteile , wie Antriebsvorrichtungen, Verstelleinrichtungen sind in
bekannter Weise ausgeführt und der Einfachheit halber in die Darstellungen der 3
Figuren nicht aufgenommen.
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In der Arbeitsebene erstreckt sich in Förderrichtung ( Pfeil A in
Figur 2) ein Förderriemenpaar, das aus einem oberen Förderriemen 11 und einem unteren
Förderriemen 12 besteht, die zwischen sich die durch die Faltstation zu transportierenden
Faltschachtelzuschnitte 10 einschließen. Eine Gleitführung 20 dient zur Aufnahme
des unteren Förderriemens 12.
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Die boidon Förderriemen 11 und 12 sind gemäss der Erfindung ausreichend,
um einen einwandfreien Transport zu gewährleisten.
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Zur Faltung der Seitenwände der Faltschachtelzuschnitte 1o sind folgende
Bauteile vorgesehen: Entsprechend dem seitlichen Abstand der Faltkanten vom zentralen
Förderriemenpaar 11,12 sind dort links und rechts des zentralen Förderriemenpaars
11,12 je ein Faltriemen 13 und 14 vorgesehen. Diese Faltriemen 13,14 sind zwischen
zwei Umlenkrollen 21,22 bzw.
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27,,2ru gespannt, deren Achsen um einen Winkel gegeneinander versetzt
sind, der dem Faltwinkel der Seitenteile der Faltschachtelzuschnitte 1o entspricht.
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Dadurch werden die Faltriemen 13,14 in Längsrichtung verschränkt,
wobei die Unterkante der Faltriemen 14 iiber die gesamte Faltstation parallel zu
den Faltkanten der Faltschachtelzuschnitte 10 verläuft. Durch die Aufspannung der
Faltriemen 13,14 ausschließlich durch die Umlenkrollen 21 bis 24 ergibt sich eine
konstante Verschränkung pro Längeneinheit in Förderrichtung
A,
die durch den Winkel zwischen den Achsen der Umlenkrollen vorgegeben ist.
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Im Eingangsbereich ( Pfeil C in Figur 3) der Faltstation liegen die
Faltriemen 13, 14 in der Ebene des unteren, zentralen Förderriemens 12, und bewegen
sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie dieser.
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Parallel und an der Unter- bzw. Rückseite der Faltriemen 13,14 sind
Ffihrungsbleche 15, 16 angeordnet, auf denen die Faltriemen 13,14 gleiten. Dabei
sind die Führungsbleche 15,16 der Verschränkung der Faltriemen 13,14 "nachgeSuhrt",
weisen also denselben Verschränkungsfaktor pro Längeneinheit auf. Diese Führungsbleche
15,16 dienen daher nicht der Beeinflussung der Verschränkung der Faltriemen 13,14,
sondern lediglich zu deren rückwärtiger Abstützung beim Durchlaufen der Faltschachtelzuschnitte
10.
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Parallel zur innenseitigen Kante der Faltriemen 13, 14 sind im Eingangsbereich
der Faltstation im wesentlichen vertikal verlaufende Faltschwerter 17, 18 vorgesehen,
die von oben entlang der Faltkante der Faltschachtelzuschnitte 10 auf diese einwirken.
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Diese Faltachwerter 17 und 18 dienen dazu, eine einwandfreie Faltung
durchzuführen, das heißt, eine scharfe Faltlinie zu erzeugen, und zu verhindern,
daß die Faltschachtelzuschnitte 10 bei Beginn des Faltvorganges dem wachsenden seitlichen
Druck der Faltriemen 13 und 14 nach innen auszuweichen versuchen.
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Bei der gewählten Konstruktion sind also die Faltlinien von oben und
unten bzw. links und rechts der Faltlinie so begrenzt bzw. eingespannt, daß eine
einwandfreie Paltung durch die Faltriemen 13 und 14 gewcthrleistet ist.
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Die Faltschwerter 17 und 18 erstrecken sich ueber einen Förderbereich
bis zu einem Faltwinkel von ca.1200, was etwa der Position F ( Figur 2) in der Saltstation
entspricht.
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Danach ist der Materialwiderstand gegen die Faltung auch ohne Vorbrechung
der Faltlinie vor Eingabe in die Faltstation soweit überwunden, daß die weitere
Faltung bis zu einem Faltwinkel bis zu 1800 ausschließlich durch die Faltriemen
13 und 14 vorgenommen werden kann.
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Die Fördereinrichtungen der erfindungsge-mässen PEs¢hine sind in mehreren
Richtungen wie folgt verstellbar: Die zusammengehörigen Baueinheiten zur Faltung
jeweils rechts und links des zentralen Förderriemenpaares 11,12 ( Faltriemen 13,
Führungsblech 15, Faltschwert 17 bzw. Faltriemen 14, Führungsblech 16 und Faltschwert
18) sind unabhängig von einander in Richtung der Doppelpfeile B ( Figur 2) auf die
jeweilige Lage der Faltlinie beim durchlaufenden Faltschachtelformat einstellbar,
so daß diese Faltbauteile jeweils einen Abstand p bzw. q von der Längsachse des
zentralen Förderriemenpaares 11,12 aufweisen.
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Dabei hängt die absolute Position der Baltschachtelzuschnitte lo in
der Faltstation vorteilhafterweise von der Zufiihrung der Faltsohachtelzuschnitte
lo in die Faltstation ab, die so erfolgt, daß der Schwerpunkt S des Faltschachtelzuschnittes
in der Achse z-z des Förderriemenpaares 11,12 liegt. Dadurch ist unter Berücksichtigung
der auftretenden Reibungskräfte gewährleistet, daß ein gleichmässiger Transport
ohne Vorziehen oder Verkanten der Faltsohachtelzuschnitte durch das zentrale Förderriemenpaar,
11,12, durchgeführt werden kann.
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Zu diesem Zweck, eine obergabe von der Zuführstation zur Faltstation,
ist auch die eingangsseitige Umlenkrolle des oberen Förderriemens 11 in Richtung
des Pfeiles G ( Figur 3) verstellbar, um zu erreichen, daß der Einzug in die Faltstation
erst dann erfolgt, wenn der Baltschachtelzuschnitt ( abhängig von dessen Länge)
die Zuführeinrichtungen verlassen hat.
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Der gesamte obere Förderriemen 11 ist außerdem vertikal in Richtung
des Pfeiles E verstellbar, ebenso die Faltschwerter 17 und 18, um den Durchlauf
von Faltschachtelzuschnitten 10 verschiedener Materialdicke zu gestatten.
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Der untere Förderriemen 12 ist lediglich iiber ein Spannrollenpaar
verstellbar vorgesehen.
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Zur Verdeutlichung soll die Funktion der erfindungsgemässen Maschine
anhand der Beschreibung eines Durchlaufes eines Faltschachtelzuschnittes nochmals
kurz erläutert werden: Ein Faltschachtelzuschnitt lO wird über eine ZuSithrvorrichtung
und gegebenenfalls Ileima'uftragsvorrichtungen in Richtung des Pfeiles C ( Figur
3) in die Faltstation eingeführt und vom zentralen Förderriemenpaar 11,12 erfaßt.
Dabei gelangen die Seitenteile der Faltschachtelzuschnitte 10 in ihrem an die lRnltlinie
angrenzenden Bereich über die seitlichen Faltriemen 13, 14 und unter die seitlichen
Faltschwerter 17 und 18. Durch die Verschränkung der Faltriemen 13 , 14 werden die
Seitenteile der Faltschachtelzuschnitte lO allmählich nach oben geklappt, was etwa
im oberen Teil der Figur 1 in der Position 2-x gemäss Figur 2 dargestellt. ist.
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Mit zunehmender Förderlänge werden die Scha.chtelwände immer steiler
gestellt, bis sie sich nach innen neigen, wobei nach Passieren der Position F in
Figur 2 ein Klappwinkel von etwa l20° überschritten wird und die Faltschwerter 17
und 18 hier aufhören.
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Im Ausgangsbereich der Faltstation wird dann die Faltung verstärkt,
wie dies etwa im unteren Teil der Figur 1 und der Position y-y in Figur 2 dargestellt-ist,
bis schließlich die Faltung vollständig, d.h., um. einen Faltungswinkel von 1800
durchgeführt ist und der Faltschachtelzuschnitt in Richtung des Pfeiles D ( Figur
3 die Faltstation verlässt und weiteren, nachgeschalteten Einrichtungen, wie zum
Beispiel einer Preßstation oder einer Stapeleinrichtung zugeführt werden kann.